JP6261445B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
Developing device and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6261445B2 JP6261445B2 JP2014107192A JP2014107192A JP6261445B2 JP 6261445 B2 JP6261445 B2 JP 6261445B2 JP 2014107192 A JP2014107192 A JP 2014107192A JP 2014107192 A JP2014107192 A JP 2014107192A JP 6261445 B2 JP6261445 B2 JP 6261445B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- region
- screw
- rotation
- rib member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0887—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
- G03G15/0891—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
- G03G15/0887—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
- G03G15/0891—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers
- G03G15/0893—Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers in a closed loop within the sump of the developing device
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0802—Arrangements for agitating or circulating developer material
- G03G2215/0816—Agitator type
- G03G2215/0827—Augers
- G03G2215/0833—Augers with varying pitch on one shaft
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like to form a visible image.
像担持体に形成された静電潜像を、現像装置がトナーと、磁性粒子からなるキャリアとを含む現像剤によってトナー像に現像し、トナー像を記録材に転写した後に加熱及び加圧してトナー画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。 The electrostatic latent image formed on the image carrier is developed into a toner image by a developer containing a toner and a carrier made of magnetic particles, and the toner image is transferred to a recording material, and then heated and pressurized. An image forming apparatus that fixes a toner image to a recording material is widely used.
現像装置は、現像容器内の循環路において、スクリュー部材を回転させて現像剤を撹拌しつつ搬送することにより、トナーとキャリアとを摩擦帯電させている。トナーとキャリアとを含む現像剤は、画像形成によって消費されないキャリアが現像容器内で摩擦を受けつつ循環し続けることにより次第にキャリアの帯電性能が低下してしまう。このため、特許文献1では、現像容器内に新しいキャリアを補給する一方で循環路に設けた排出口を通じて搬送される現像剤の一部をオーバーフローさせて排出する。これにより現像剤中のキャリアの平均的な帯電性能を確保している。
The developing device frictionally charges the toner and the carrier by rotating the screw member and transporting the developer while stirring in the circulation path in the developing container. The developer containing the toner and the carrier gradually deteriorates the charging performance of the carrier as the carrier that is not consumed by the image formation continues to circulate while receiving friction in the developing container. For this reason, in
また、特許文献2では、現像剤排出口に対向している領域のスクリュー部材の回転により現像剤に作用する円周方向または外向きの半径方向の力が他の領域よりも小さくなるように構成された現像装置が提案されている。実施の形態として現像剤排出口に対向した領域ではスクリュー部材の羽根を小さくした構成や羽根を省略した構成が示されている。これにより現像剤排出口に対向している現像容器内のスクリュー部材の羽根による現像剤の跳ね上げを抑え、真に余剰となった現像剤のみを排出させることが可能となっている。
Further, in
また、特許文献3では、現像剤排出口に対向している領域のスクリュー羽根が省略されており、更に、その領域にスクリュー羽根の回転に伴って現像剤排出口に沿った領域の現像剤を撹拌もしくは加振するリブが局所的に形成されている。リブはスクリュー羽根よりも小径であり、このような構成を取ることにより、現像剤排出口に対向する領域の現像剤が加振される。これにより現像剤排出口に対向する領域のスクリュー羽根が省略されている構成や、特許文献2のようにスクリュー部材による現像剤の跳ね上げを抑える構成においても、上記加振動により現像剤の流動性によらず安定した排出を行うことが可能となっている。
Moreover, in patent document 3, the screw blade | wing of the area | region which opposes a developer discharge port is abbreviate | omitted, Furthermore, the developer of the area | region along a developer discharge port is supplied to the area | region with rotation of a screw blade | wing. A rib for stirring or shaking is locally formed. The rib has a smaller diameter than that of the screw blade, and by taking such a configuration, the developer in the region facing the developer discharge port is vibrated. As a result, in the configuration in which the screw blades in the region facing the developer discharge port are omitted, or in the configuration in which the developer is prevented from jumping up by the screw member as in
しかしながら、現像剤排出口に対向している部分にスクリュー軸の周囲に小径スクリュー羽根を設置したり、加振のための小径リブを設置する。現像剤が小径スクリュー羽根や小径リブ自体で跳ね上げられない。しかし、現像剤排出口に対向する領域のスクリュー羽根が省略されている部分の上流側のスクリュー羽根の終端部によって現像剤が巻き上げられる。その現像剤が小径スクリュー羽根や小径リブの設置位相によっては、これら小径スクリュー羽根や小径リブと衝突する。これにより、現像剤が更に跳ね上げられて現像剤排出口から溢れ出てしまうという問題があった(図5参照)。 However, a small-diameter screw blade is installed around the screw shaft or a small-diameter rib for vibration is installed in a portion facing the developer discharge port. The developer cannot be splashed by the small diameter screw blade or the small diameter rib itself. However, the developer is wound up by the terminal portion of the screw blade on the upstream side of the portion where the screw blade in the region facing the developer discharge port is omitted. The developer collides with these small diameter screw blades and small diameter ribs depending on the installation phase of the small diameter screw blades and small diameter ribs. As a result, there is a problem that the developer is further splashed and overflows from the developer discharge port (see FIG. 5).
小径スクリュー羽根や小径リブの大きさを工夫してリブ自体による現像剤の跳ね上げを抑制する。しかし、スクリュー羽根が省略されている部分の上流側のスクリュー羽根の終端部により跳ね上げられた現像剤を、更に小径スクリュー羽根や小径リブにより跳ね上げる。これにより跳ね上げによる現像剤の漏れが発生する。このように小径スクリュー羽根や小径リブによる跳ね上げにより現像剤排出口から本来排出される必要のない現像剤が溢れ出てしまう。すると、次第に現像容器内の現像剤量は少なくなり、現像スリーブの表面に現像剤を十分にコーティングすることができなくなることによる濃度ムラが生じる可能性がある。 Devising the size of the small-diameter screw blades and small-diameter ribs prevents the developer from jumping up by the ribs themselves. However, the developer splashed by the terminal end of the screw blade upstream of the portion where the screw blade is omitted is further splashed by the small-diameter screw blade or the small-diameter rib. As a result, the developer leaks due to splashing. In this way, the developer that does not need to be discharged from the developer discharge port overflows due to the jumping up by the small-diameter screw blade or the small-diameter rib. As a result, the amount of the developer in the developing container gradually decreases, and there is a possibility that density unevenness occurs due to the insufficient coating of the developer on the surface of the developing sleeve.
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、現像剤の排出口に対向する領域に配置された突起部による現像剤の跳ね上げ排出を抑制する現像装置を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a developing device that suppresses the developer's jumping up and discharging by a protrusion disposed in a region facing the developer discharge port. It is.
前記目的を達成するための本発明に係る現像装置の代表的な構成は、トナーと磁性粒子とを有する現像剤が担持される現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給される現像剤が撹拌を受けつつ循環する循環路と、前記循環路に少なくとも磁性粒子を補給する補給手段と、前記循環路上に設けられ、循環する現像剤の一部がオーバーフローして排出される排出口と、前記排出口と対向する循環路に回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸の周りに形成された突起部と羽根部とを備えた搬送部材と、を有し、前記搬送部材は、前記回転軸の軸線方向に関して、少なくとも前記排出口との対向部を含む第一領域と、前記第一領域に隣接する第二領域と、を有し、前記第一領域に形成された前記突起部は、前記第二領域に形成された前記羽根部よりも外径が小さく前記第一領域に形成された前記突起部は、前記第一領域の前記循環路の最上流側の端点を基準とした前記回転軸の軸線方向の距離をxとし、前記第一領域の前記循環路の最上流側の端点と、前記第一領域に形成された前記突起部の現像剤の循環方向の上流側の端点との間の前記回転軸の軸線方向の距離をL1、前記第一領域の前記循環路の最上流側の端点と、前記第一領域に形成された前記突起部の現像剤の循環方向の下流側の端点との間の前記回転軸の軸線方向の距離をL2、前記第二領域から前記第一領域へと入る境界部において、前記搬送部材によって搬送された現像剤の前記搬送部材の回転方向の移動速度を、前記搬送部材における外周面の前記搬送部材の回転方向の移動速度で割った値をγ、前記搬送部材の螺旋ピッチをp、前記搬送部材の回転方向を正としたときに、前記第二領域から前記第一領域へと入る境界部の前記搬送部材の前記羽根部の断面において前記羽根部の外周点と、前記搬送部材の回転軸の回転中心とを通る第一の直線と、前記第一領域に形成された前記突起部における距離xの点の断面において前記突起部の現像剤の搬送面上で所定の高さ位置にある点と、前記回転軸の回転中心とを通る第二の直線とがなす角度をα(x)、とすると、L1≦x≦L2の全てのxにおいて、(γ−1)×360×(x/p)−α(x)≠0を満たすことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical configuration of a developing device according to the present invention includes a developer carrying member carrying a developer having toner and magnetic particles, and a developer supplied to the developer carrying member. A circulation path that circulates while being agitated, a replenishment means that replenishes at least the magnetic particles to the circulation path, a discharge port that is provided on the circulation path and that overflows and discharges a part of the circulating developer, A rotation shaft rotatably provided in a circulation path facing the discharge port, and a conveyance member provided with a protrusion and a blade formed around the rotation axis, the conveyance member, With respect to the axial direction of the rotating shaft, the protrusion includes a first region including at least a portion facing the discharge port, and a second region adjacent to the first region, and the protrusion formed in the first region. Is the blade portion formed in the second region. The protrusion having a small outer diameter is formed in the first region, where x is a distance in the axial direction of the rotating shaft with respect to an end point on the most upstream side of the circulation path of the first region, and A distance in the axial direction of the rotating shaft between an end point on the most upstream side of the circulation path in one region and an end point on the upstream side in the developer circulation direction of the protrusion formed in the first region is L1. The axial direction of the rotating shaft between the end point on the most upstream side of the circulation path in the first region and the end point on the downstream side in the developer circulation direction of the protrusion formed in the first region. The transport speed of the developer transported in the rotation direction of the transport member of the developer transported by the transport member at the boundary portion where the distance is L2 and enters the first region from the second region is the transport of the outer peripheral surface of the transport member. The value divided by the moving speed in the rotation direction of the member is γ, and the spiral pin of the conveying member is P, and when the rotation direction of the transport member is positive, the outer peripheral point of the blade portion in the cross section of the blade portion of the transport member at the boundary portion entering the first region from the second region And a first straight line passing through the rotation center of the rotation axis of the conveying member and a cross section at a point of distance x in the protruding portion formed in the first area on the developer conveying surface of the protruding portion. If the angle formed by the second straight line passing through the center of the rotation axis and the rotation center of the rotation axis is α (x), (γ−1) in all x where L1 ≦ x ≦ L2. ) × 360 × (x / p) −α (x) ≠ 0.
上記構成によれば、現像剤の排出口に対向する領域に配置された突起部による現像剤の跳ね上げ排出を抑制することが出来る。 According to the above configuration, it is possible to suppress the developer from jumping up and discharging by the protrusions disposed in the region facing the developer discharge port.
図により本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。図1は本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一実施形態である、電子写真方式を採用したフルカラー画像形成装置の断面説明図である。尚、画像形成装置としては、複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリ装置等に適用出来る。 An embodiment of an image forming apparatus provided with a developing device according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a full-color image forming apparatus employing an electrophotographic system, which is an embodiment of an image forming apparatus having a developing device according to the present invention. The image forming apparatus can be applied to a copying machine, a printer, a recorded image display apparatus, a facsimile apparatus, and the like.
<画像形成装置>
図1において、本実施形態の画像形成装置36は、画像形成手段となるイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの四つの画像形成部Pa,Pb,Pc,Pdを備える。尚、説明の都合上、画像形成部Pa,Pb,Pc,Pdを代表して単に画像形成部Pを用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段についても同様である。各画像形成部Pは、静電潜像を担持する像担持体となる図1の矢印方向(反時計回り方向)に回転するドラム状の電子写真感光体からなる感光ドラム1a,1b,1c,1dを備える。
<Image forming apparatus>
In FIG. 1, an
各感光ドラム1の周囲には、帯電手段となる帯電器2a,2b,2c,2d、感光ドラム1の図1の上方に配置された像露光手段となるレーザビームスキャナ3a,3b,3c,3dが設けられる。更に、各感光ドラム1の表面に担持された静電潜像に現像剤を供給してトナー画像を形成する現像手段となる現像装置4a,4b,4c,4dが設けられる。更に、一次転写手段となる一次転写ローラ6a,6b,6c,6d、クリーニング手段となるクリーニング装置19a,19b,19c,19d等からなる画像形成手段を有する。
Around each
各画像形成部Pは同様の構成とされ、各画像形成部Pに配置された感光ドラム1は同じ構成とされる。従って、感光ドラム1a,1b,1c,1dを代表させて単に感光ドラム1として説明する。同様に、各画像形成部Pに配置された帯電器2、レーザビームスキャナ3、現像装置4、一次転写ローラ6、クリーニング装置19もまた各画像形成部Pにおいて、それぞれ同じ構成のものである。よって、それぞれ帯電器2、レーザビームスキャナ3、現像装置4、一次転写ローラ6、クリーニング装置19を用いて説明する。
Each image forming unit P has the same configuration, and the
<画像形成シーケンス>
次に、画像形成装置36全体の画像形成シーケンスについて説明する。先ず、感光ドラム1の表面が、帯電器2によって一様に帯電される。表面が一様に帯電された感光ドラム1は、次に、レーザビームスキャナ3により画像信号により変調されたレーザ光37により走査露光が行われる。
<Image formation sequence>
Next, an image forming sequence of the entire
レーザビームスキャナ3は、半導体レーザを内蔵している。この半導体レーザは、CCD(Charge Coupled Device;電荷結合デバイス)等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置が出力する原稿画像情報信号に対応して制御され、レーザ光37を射出する。
The laser beam scanner 3 has a built-in semiconductor laser. This semiconductor laser is controlled in accordance with a document image information signal output from a document reading apparatus having a photoelectric conversion element such as a CCD (Charge Coupled Device) and emits a
これによって、帯電器2によって帯電された感光ドラム1の表面電位が画像部において変化して、感光ドラム1の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置4によって反転現像され、可視画像、即ち、トナー像とされる。本実施形態では、現像装置4は、現像剤として,トナーと磁性粒子(キャリア)とを混合した二成分現像剤を使用する二成分接触現像方式を用いる。また、上記画像形成工程を各画像形成部P毎に行うことによって、各感光ドラム1の表面上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの四色のトナー像が形成される。
As a result, the surface potential of the
本実施形態では、各画像形成部Pの図1の下方位置には、中間転写体となる中間転写ベルト5が配置される。中間転写ベルト5は、ローラ61,62,63により懸架され、図1の矢印方向に移動可能とされる。
In the present embodiment, an
感光ドラム1の表面上のトナー像は、一次転写手段となる一次転写ローラ6によって中間転写体となる中間転写ベルト5の外周面上に一次転写される。これによって、中間転写ベルト5の外周面上にてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの四色のトナー像が重ね合わされ、フルカラー画像が形成される。また、感光ドラム1の表面上に転写されずに残ったトナーはクリーニング装置19により掻き取って回収される。
The toner image on the surface of the
中間転写ベルト5の外周面上に一次転写されたフルカラー画像は、給送カセット12から給送ローラ13により給送され、給送ガイド11を経由して搬送された紙等の記録材33に二次転写手段となる二次転写ローラ10の作用により二次転写される。転写されずに中間転写ベルト5の外周面に残ったトナーはクリーニング手段となるクリーニング装置18により掻き取って回収される。
The full-color image primarily transferred onto the outer peripheral surface of the
一方、中間転写ベルト5の外周面上のトナー像が二次転写された記録材33は、定着手段となる熱ローラ定着装置からなる定着装置16に送られ、該定着装置16により加熱及び加圧されてトナー像が記録材33に定着される。その後、排出トレイ17上に排出される。
On the other hand, the
尚、本実施形態では、像担持体として、通常使用されるドラム状の有機感光体となる感光ドラム1を使用した。他に、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を使用することもできる。また、ベルト状の感光体を用いることも可能である。帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても本実施形態に限定される必要はない。
In this embodiment, the
<現像装置>
次に、図2及び図3を用いて現像装置4の構成及び動作について説明する。図2及び図3は本実施形態に係る現像装置4の縦横断面説明図である。図2及び図3に示すように、本実施形態の現像装置4は、トナーと磁性粒子(キャリア)とを有する二成分現像剤を収容する現像容器22を備える。現像容器22内には現像剤として、トナーと磁性粒子(キャリア)とを含む二成分現像剤が収容されている。加えて現像容器22内には、現像容器22の開口部43に対向して回転可能に配置された現像剤担持体となる現像スリーブ28を有する。更に、現像スリーブ28の表面上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材となる規制ブレード29を有している。
<Developing device>
Next, the configuration and operation of the developing
図3に示すように、現像容器22の内部は、その略中央部が図3の紙面に垂直方向に延在する隔壁27が設けられる。隔壁27によって現像室23と撹拌室24とに図2及び図3の上下に区画されている。隔壁27の両端部には開口からなる連通部14,15が設けられている。現像室23と撹拌室24とは連通部14,15を介して現像スリーブ28に供給される現像剤が撹拌を受けつつ循環する循環路として構成される。現像剤は、現像室23及び撹拌室24内に収容されている。
As shown in FIG. 3, a
現像室23及び撹拌室24には、現像剤を搬送する搬送部材となる第一、第二の搬送スクリュー25,26がそれぞれ配置されている。第一の搬送スクリュー25は、現像室23の底部に現像スリーブ28の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されている。第一の搬送スクリュー25は、図2の矢印方向(時計回り方向)に回転して現像室23内の現像剤を現像スリーブ28へと供給すると共に現像剤を回転軸となるスクリュー軸51の軸線方向に沿って一方向に搬送する。
In the developing
現像剤の循環路を構成する現像室23の循環路上には循環する現像剤の一部がオーバーフローして循環路外に排出される排出口40が設けられている。スクリュー軸51は現像室23に設けられた排出口40と対向する循環路に回転可能に設けられている。
On the circulation path of the developing
第二の搬送スクリュー26は、撹拌室24内の底部に第一の搬送スクリュー25とほぼ平行に配置される。そして、第一の搬送スクリュー25と反対方向(反時計回り方向)に回転して現像に供された後の現像剤を回収する。更に、撹拌室24内の現像剤を第一の搬送スクリュー25と反対方向に搬送する。
The second conveying
このように、第一、第二の搬送スクリュー25,26の回転による搬送によって、現像剤が隔壁27の両端部の開口となる連通部14,15を通じて現像室23と撹拌室24との間で循環される。
As described above, the developer is conveyed between the developing
第一、第二の搬送スクリュー25,26はどちらも外径直径が6mmのスクリュー軸51,52の回りに外径が18mmのスクリュー羽根51a,52aが螺旋状に巻かれている。図4に示すように、各スクリュー羽根51a,52aのスクリュー軸51,52方向の螺旋ピッチpは共に40mmである。
In the first and second conveying
<駆動制御系の構成>
次に図2を用いて現像装置4の駆動制御系の構成について説明する。現像スリーブ28は駆動手段となるモータ7により回転駆動される。第一、第二の搬送スクリュー25,26は駆動手段となるモータ8により回転駆動されている。本実施形態では、モータ7,8は共に直流(DC)モータを用いている。本実施形態では、モータ7,8は、制御手段となる制御部20により駆動制御される。
<Configuration of drive control system>
Next, the configuration of the drive control system of the developing
画像形成時における定常状態のモータ7の回転速度は300rpm(rotation per minute)で、モータ8の回転速度は700rpmに設定している。また、本実施形態においては、モータ7,8はそれぞれ現像スリーブ28と第一の搬送スクリュー25に直結される。更に、第一の搬送スクリュー25と第二の搬送スクリュー26とは、1:1.07のギア比を有する図示しないギア列により連結されて回転駆動される。
The rotation speed of the
本実施形態においては、現像容器22の感光ドラム1に対向した現像領域に相当する位置には開口部43があり、この開口部43に現像スリーブ28が感光ドラム1の方向に一部露出するように回転可能に配設されている。現像スリーブ28の外径直径は20mmで、回転速度は300rpmで回転駆動される。感光ドラム1の外径直径は30mmで、回転速度は120rpmである。
In the present embodiment, there is an
また、現像スリーブ28と、感光ドラム1との最近接領域は、約400μmの離間距離に設定される。これにより現像スリーブ28と、感光ドラム1とが対向する現像部に搬送した現像剤を感光ドラム1と接触させた状態で現像が行なえるように設定されている。
The closest region between the developing
本実施形態の現像スリーブ28は、アルミニウムやステンレス等のような非磁性材料で構成され、その内部には磁界発生手段となるマグネットローラ28mが非回転状態で設置されている。現像スリーブ28は、現像時に図2の矢印方向(反時計回り方向)に回転する。そして、規制ブレード29による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された二成分現像剤を担持する。これを感光ドラム1と対向した現像領域に搬送し、感光ドラム1の表面上に形成された静電潜像に現像剤を供給して静電潜像をトナー像として現像する。
The developing
規制ブレード29は、現像スリーブ28の長手方向軸線に沿って延在した板状のアルミニウム製等で形成された非磁性部材29aと、鉄材等の磁性部材29bとを有して構成されている。また、規制ブレード29の現像スリーブ28の表面との間隙を調整することによって、現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。本実施形態においては、規制ブレード29によって、現像スリーブ28の表面上の単位面積当りの現像剤コート量を30mg/cm2に規制している。尚、規制ブレード29と現像スリーブ28との間隙は、200μm〜1000μm、好ましくは300μm〜700μmの範囲に適宜設定される。本実施形態では、規制ブレード29と現像スリーブ28との間隙を400μmに設定した。
The regulating
<二成分現像剤>
次に本実施形態にて用いられる、トナーと磁性粒子(キャリア)とを含む二成分現像剤について説明する。トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は4μm以上、10μm以下が好ましい。より好ましくは8μm以下であることが好ましい。
<Two-component developer>
Next, a two-component developer containing toner and magnetic particles (carrier) used in this embodiment will be described. The toner includes colored resin particles containing a binder resin, a colorant, and other additives as necessary, and colored particles to which an external additive such as colloidal silica fine powder is externally added. Yes. The toner is a negatively chargeable polyester resin, and the volume average particle size is preferably 4 μm or more and 10 μm or less. More preferably, it is 8 μm or less.
また、磁性粒子(キャリア)は、例えば、表面酸化、或いは、未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの合金、或いは、酸化物フェライト等が好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。磁性粒子(キャリア)の平均粒径は20μm〜60μm、好ましくは30μm〜50μmであり、磁性粒子(キャリア)の抵抗率は1×107Ωcm以上、好ましくは、1×108Ωcm以上である。本実施形態では、抵抗率が1×108Ωcmの磁性粒子(キャリア)を用いた。 As the magnetic particles (carriers), for example, surface oxidation or unoxidized metals such as iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, rare earth, alloys thereof, oxide ferrite, etc. can be suitably used. The method for producing these magnetic particles is not particularly limited. The average particle diameter of the magnetic particles (carrier) is 20 μm to 60 μm, preferably 30 μm to 50 μm, and the resistivity of the magnetic particles (carrier) is 1 × 10 7 Ωcm or more, preferably 1 × 10 8 Ωcm or more. In the present embodiment, magnetic particles (carrier) having a resistivity of 1 × 10 8 Ωcm are used.
<現像剤の補給方法>
次に、図2及び図3を用いて本実施形態における現像剤の補給方法について説明する。図2及び図3に示すように、現像装置4の上部には、トナーと磁性粒子(キャリア)とを混合した補給用の二成分現像剤を収容する補給手段となるホッパー31が配置される。補給手段となるホッパー31は、循環路となる現像室23に少なくとも磁性粒子(キャリア)を補給する。
<Developer replenishment method>
Next, a developer replenishing method according to this embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 2 and 3, a
ホッパー31は、下部に搬送部材となるスクリュー状の補給スクリュー32を備え、該補給スクリュー32の一端が現像装置4の図3の右側端部に設けられた補給口30の位置まで延びている。
The
画像形成によって消費された分のトナーは、補給スクリュー32の回転力と、現像剤の重力によって、ホッパー31から補給口30を通過して、現像容器22内に補給される。このようにしてホッパー31から現像装置4に補給現像剤が補給される。補給現像剤の補給量は、補給スクリュー32の回転数によっておおよそ定められる。補給スクリュー32の回転数は、該補給スクリュー32を回転駆動する駆動源となるモータ9を制御するトナー補給量制御手段を兼ねる制御部20によって定められる。
The toner consumed by the image formation passes through the
トナー補給量制御の方法としては、二成分現像剤のトナー濃度を光学的、或いは、磁気的に検知するものや、感光ドラム1の表面上の基準潜像を現像してそのトナー像の濃度を検知する方法等、種々の方法が適用可能である。
As a method for controlling the toner replenishment amount, the toner density of the two-component developer is detected optically or magnetically, or the reference latent image on the surface of the
<現像剤の排出方法>
次に、図3を用いて本実施形態における現像剤の排出方法について説明する。現像室23の現像剤循環方向下流側における現像スリーブ28の設置領域外には現像剤排出手段を構成する排出口40が設けられている。この排出口40より現像剤が排出される。
<Developer discharge method>
Next, a developer discharging method in the present embodiment will be described with reference to FIG. A
現像剤の補給工程により現像装置4内の現像剤が増加すると、増加量に応じて、現像剤はこの排出口40から溢れ出るように排出される。尚、排出口40の位置は現像剤の補給口30の位置よりも現像剤搬送方向上流側に形成されている。これは、補給口30から補給された新しい現像剤が排出口40からすぐに排出されないようにするためである。
When the developer in the developing
また、図6は本実施形態における第一の搬送スクリュー25の排出口40に対向する部分を説明する図である。本実施形態では、第一の搬送スクリュー25のスクリュー軸51の周りに突起部となる小径のリブ部材41と、羽根部となるスクリュー羽根51aとが設けられている。第一の搬送スクリュー25は、図6に示すように、スクリュー軸51の軸線方向に関して、少なくとも排出口40との対向部を含む第一領域と、該第一領域に隣接する第二領域とを有する。
Moreover, FIG. 6 is a figure explaining the part which opposes the
本実施形態では、排出口40に対向する部分となる第一領域のスクリュー羽根51aを省略している。更に、その部分にスクリュー軸51の軸線方向と平行になるように現像剤を加振する小径のリブ部材41を設けている。図6に示す第一領域に形成されたリブ部材41は、第二領域に形成されたスクリュー羽根51aよりも外径が小さく形成されている。
In the present embodiment, the
本実施形態では、図6に示すように、第一の搬送スクリュー25のスクリュー羽根51aを省略した第一領域のスクリュー軸51の軸線方向の長さは14mmである。また、排出口40のスクリュー軸51の軸線方向の長さは10mmである。また、突起部となるリブ部材41のスクリュー軸51の軸線方向の長さは8mmである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the axial length of the
スクリュー羽根51aを省略した第一領域のスクリュー軸51の軸線方向における中心と、排出口40のスクリュー軸51の軸線方向における中心と、リブ部材41のスクリュー軸51の軸線方向にける中心とは以下の通りである。スクリュー軸51の軸線方向において全て一致する位置に配置されている。
The center in the axial direction of the
また、図7に示すように、本実施形態のリブ部材41の断面形状は略楕円形状で構成されている。リブ部材41はスクリュー軸51の根元から先端に行くに従って断面が徐々に細くなっている。図7に示すように、第一の搬送スクリュー25のスクリュー軸51の外径半径Rは3mmである。リブ部材41のスクリュー軸51の回転中心oからの高さhは5mmである。リブ部材41のスクリュー軸51の回転中心oからの高さh(=5mm)は、図6に示すスクリュー羽根51aのスクリュー軸51の回転中心oからの高さA(=18mm)よりも小さい。
Moreover, as shown in FIG. 7, the cross-sectional shape of the
図7に示すように、第一の搬送スクリュー25のスクリュー軸51の回転中心oの現像容器22の底面からの設置高さHは10mmである。
As shown in FIG. 7, the installation height H from the bottom surface of the developing
図7に示すように、リブ部材41はスクリュー軸51から互いに反対方向に突出した二つの長軸部41a,41bを有する。リブ部材41の先端部は、半径rが0.5mmの半円部41c,41dを有して構成される。また、リブ部材41は、スクリュー軸51の外周面51cと、先端部の半円部41c,41dとに接する接線部41e,41fを有して構成される。また、リブ部材41の長軸部41a,41bは、それぞれスクリュー軸51の回転中心oと、先端部の半円部41c,41dの頂点とを通る直線Ma,Mbに対して線対称であり、直線Maと直線Mbとのなす角は180°である。
As shown in FIG. 7, the
リブ部材41は、第一の搬送スクリュー25に対する設置位相についてスクリュー軸51の軸線方向に対して不変で同一であるとする。このような構成とすることで、リブ部材41は第一の搬送スクリュー25の回転に伴い、排出口40に対向する部分の現像剤を加振し、現像剤を解(ほぐ)して均(なら)し、局所的な現像剤面の盛り上がりを解消する。これにより現像剤が一度に排出口40から溢れ出すのを防止して安定した現像剤排出を実現している。
The
一般に、第一領域に形成されたリブ部材41の現像剤を搬送する搬送面41gと、第一の搬送スクリュー25のスクリュー軸51の軸線方向とがなす角度の平均角度が以下の通りであれば現像剤を均す効果が得られる。該第一領域に隣接する第二領域に形成されたスクリュー羽根51aの現像剤を搬送する搬送面51bと、スクリュー軸51の軸線方向とがなす角度の平均角度よりも小さくなるように設定されていれば現像剤を均す効果が得られる。
Generally, if the average angle formed by the conveying
そこで、本実施形態では、図7に示すように、リブ部材41の現像剤を搬送する搬送面41gと、第一の搬送スクリュー25のスクリュー軸51の軸線方向とは平行に設定されているため、それらがなす角度の平均角度は0°である。また、図8に示すように、スクリュー羽根51aの現像剤を搬送する搬送面51bと、スクリュー軸51の軸線方向とがなす角度の平均角度は略60°である。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the conveying
例えば、図8に示すように、リブ部材41がスクリュー軸51の軸線方向に沿った断面長方形であったり、図9に示すように、リブ部材41が断面長方形で、且つスクリュー軸51の軸線方向に対して若干の角度を設けたものでも良い。
For example, as illustrated in FIG. 8, the
このとき、リブ部材41のスクリュー軸51の軸線方向に対する傾斜角度を大きくし過ぎる。すると、図6に示す第一領域に形成されたリブ部材41の現像剤を搬送する搬送面41gと、第一の搬送スクリュー25のスクリュー軸51の軸線方向とがなす角度の平均角度が以下の通りである。該第一領域に隣接する第二領域に形成されたスクリュー羽根51aの現像剤を搬送する搬送面51bと、スクリュー軸51の軸線方向とがなす角度の平均角度よりも大きくなってしまい、現像剤を均す効果が得られなくなる場合がある。
At this time, the inclination angle of the
尚、現像剤の均し効果を前提としない場合は、図6に示すように、リブ部材41は、少なくとも該リブ部材41が設けられる第一領域に隣接する第二領域のスクリュー羽根51aの外径よりも単に小径で構成される。図10に示すリブ部材41は、該リブ部材41が設けられる第一領域に隣接する第二領域のスクリュー羽根51aの外径よりも小径の螺旋状の羽根部の一部で構成されたものである。
In the case where the leveling effect of the developer is not assumed, as shown in FIG. 6, the
しかしながら、このようなリブ部材41を設置すると、図5に示すように、第一の搬送スクリュー25の回転方向における設置位相によっては以下の問題が発生する。現像剤がリブ部材41自体で跳ね上げられなくても、排出口40に対向する第一領域の上流側に隣接する第二領域のスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって巻き上げられた現像剤がリブ部材41と衝突する。これにより現像剤が跳ね上げられ、排出口40から溢れ出てしまう。
However, when such a
図11は排出口40近傍を上方から見た図である。図11に示すように、現像剤はスクリュー羽根51aの搬送面51b上に乗って現像剤循環方向下流側(図11の右側)へと搬送されていく。現像剤がスクリュー羽根51aが設けられた第二領域からスクリュー羽根51aが省略された第1領域へと入る境界部となる境界線Lcに差し掛かる。すると、この境界線Lc部のスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって現像剤は第一の搬送スクリュー25の回転方向に力を受け、図12に示すように進路が若干変えられる。
FIG. 11 is a view of the vicinity of the
ここで、図11及び図12に示す距離L1,L2は以下の通りである。それぞれ第一領域の循環路の最上流側の端点となる境界線Lcと、リブ部材41の上流端部41h、或いは、下流端部41iとの間のスクリュー軸51の軸線方向(図11及び図12の左右方向)の距離である。上流端部41hは該第一領域に形成されたリブ部材41の現像剤の循環方向の上流側(図11及び図12の左側)の端点である。下流端部41iは、該リブ部材41の現像剤循環方向下流側(図11及び図12の右側)の端点である。
Here, the distances L1 and L2 shown in FIGS. 11 and 12 are as follows. The axial direction of the
即ち、距離L1,L2は、排出口40に対向する第一領域の上流側に隣接する第二領域のスクリュー羽根51aの下流側終端部Uを通る境界線Lcからリブ部材41の上流端部41hと下流端部41iのスクリュー軸51の軸線方向の距離である。
That is, the distances L1 and L2 are determined from the boundary line Lc passing through the downstream end portion U of the
スクリュー羽根51aのスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって、該スクリュー羽根51aの回転方向成分へ与えられる速度成分は、場合によって異なる。最大でスクリュー羽根51aの下流側終端部Uのスクリュー羽根51aの回転方向への速度と同速度である。また、最小でゼロである。即ち、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uでスクリュー羽根51aの回転方向へ全く力を受けずに、そのままスクリュー軸51の軸線方向へと素通りする場合である。
The speed component given to the rotational direction component of the
つまり、第一の搬送スクリュー25の回転速度をωr[rps(rotations per second)]とし、現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより与えられる回転速度をωdとすると以下の数1式に示す関係となる。
That is, when the rotational speed of the first conveying
[数1]
0≦ωd≦ωr
[Equation 1]
0 ≦ ωd ≦ ωr
一方、現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uから力を受けてスクリュー羽根51aの省略部へと突入する。その際の現像剤のスクリュー軸51の軸線方向への移動速度は、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによってスクリュー羽根51aの回転方向成分へ与えられる速度成分に関わらず、スクリュー羽根51aの移動速度と略同等である。
On the other hand, the developer receives a force from the downstream end portion U of the
よって、現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられてから境界線Lcを基準としたスクリュー軸51の軸線方向の距離xに到達するまでにかかる時間t(x)は、以下の通りである。境界線Lcは、第一領域の循環路の最上流側の端点となるスクリュー羽根51aの省略部との境界線である。第一の搬送スクリュー25のスクリュー羽根51aの螺旋ピッチをpとし、第一の搬送スクリュー25の回転速度ωrを用いて以下の数2式で示される。
Therefore, the time t (x) required for the developer to jump from the downstream end portion U of the
[数2]
t(x)=x/(p×ωr)
[Equation 2]
t (x) = x / (p × ωr)
よって、このときの第一の搬送スクリュー25の回転角度θs、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdは、以下の通りである。前記数2式と、現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより与えられる回転速度ωdを用いて、それぞれ以下の数3式により求められる。
Therefore, the rotation angle θs of the first conveying
[数3]
θs=360×t(x)×ωr=360×(x/p)
θd=360×t(x)×ωd=360×(xωd/pωr)=(ωd/ωr)×θs
[Equation 3]
θs = 360 × t (x) × ωr = 360 × (x / p)
θd = 360 × t (x) × ωd = 360 × (xωd / pωr) = (ωd / ωr) × θs
図13の横軸には、スクリュー羽根51aの省略部との境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xを示す。また、図13の縦軸には、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって現像剤が跳ね上げられてから距離xに対応する位置に到達するまでの回転角度θを示す。スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xに相当する位置に到達する。そのときの第一の搬送スクリュー25の回転角度θsと、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdとは、それぞれ図13に示すようなグラフになる。
The horizontal axis in FIG. 13 indicates the distance x in the axial direction of the
図13に示す直線a,b,cは、それぞれスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdの一例を示す。直線a,b,cは、現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uから受ける第一の搬送スクリュー25の回転方向成分の値が異なる場合の一例である。
Lines a, b, and c shown in FIG. 13 show examples of the angle θd at which the developer sprung up by the downstream end portion U of the
前記数1式の関係から前記数3式の最終項に示した(ωd/ωr)は1以下である。このためスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdは、第一の搬送スクリュー25の回転角度θs以下となる。従って、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdは、図13に示す第一の搬送スクリュー25の回転角度θsの直線と、図13に示すxの値が0以上となる横軸とで囲まれる領域内に存在する。
(Ωd / ωr) shown in the final term of Equation 3 is 1 or less from the relationship of
図13に示すグラフは、スクリュー羽根51aのスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより現像剤が跳ね上げられた点を原点Oとしている。更に、図14に示すように、例えば、第一領域の上流側に隣接する第二領域のスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにおけるスクリュー羽根51aの外周点U1と、スクリュー軸51の回転中心oとを結ぶ直線Nが設定される。そして、該スクリュー軸51の回転中心oを中心として該第一の直線Nから第一の搬送スクリュー25の回転方向を正として位相角度α(x)にリブ部材41が設置されている。
In the graph shown in FIG. 13, the origin O is a point where the developer is splashed by the downstream end portion U of the
すると、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって現像剤が跳ね上げられてからリブ部材41が回転し、現像剤が境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xに相当する位置に到達する。そのときのリブ部材41の到達角度θrは、図13の一点鎖線で示すように以下の数4式で表わされる。
Then, after the developer is sprung up by the downstream end portion U of the
尚、到達角度θrは、スクリュー羽根51aのスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより現像剤が跳ね上げられた点を原点Oとした角度である。一方、図15及び図16に示す回転角度θs、θdはスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより現像剤が跳ね上げられてからの該スクリュー羽根51aの回転角度である。
Note that the arrival angle θr is an angle with the origin O as a point where the developer is sprung up by the downstream end portion U of the
図13に示すようにスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより現像剤が跳ね上げられた点、原点Oを基準として考えると、現像剤が距離xに対応する位置にいるときの第一の搬送スクリュー25と現像剤の到達角度と回転角度θs、θdとが一致する。図14に示すように、第一の搬送スクリュー25の回転方向を正として、リブ部材41が設置されている位相角度α(x)は原点Oから負の回転方向の角度である。
As shown in FIG. 13, when the developer is splashed by the downstream end portion U of the
ここで、以下の数4式において、第一の搬送スクリュー25の回転方向を正としてリブ部材41が設置されている位相角度をxの関数としてα(x)で表わす。その理由は、一般的に、リブ部材41が設置されている位相角度は、スクリュー軸51の軸線方向の位置(境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xに相当する位置)によっている場合も考えられるからである。
Here, in the following
[数4]
θr=θs+α(x)
[Equation 4]
θr = θs + α (x)
このことを第一の搬送スクリュー25の断面図を用いて表した図が図14〜図16である。図14〜図16は、図13の直線bで示すスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdの場合における現像剤と第一の搬送スクリュー25との関係を示す。
FIGS. 14 to 16 show this using cross-sectional views of the first conveying
図14はスクリュー羽根51aの省略部の境界線Lcにおいて現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uから力を受けた瞬間(x=0)の断面図である。図15及び図16は、それぞれスクリュー羽根51aの省略部の境界線Lcを基準としてスクリュー軸51の軸線方向の距離x(=x1,x2)に相当する位置での断面図である。尚、図14〜図16では、便宜上、第一領域の上流側に隣接する第二領域のスクリュー羽根51aの下流側終端部U(以下、単に「スクリュー羽根51aの下流側終端部U」という)によって現像剤が力を受けた点(位相)を上向きとして記載している。また、「原点O」と記載しているのは図13の原点Oに相当する。
FIG. 14 is a cross-sectional view at the moment (x = 0) when the developer receives a force from the downstream end portion U of the
現像剤が図13の横軸で示すx方向へ進む速さは、前記数2式で表わされる。スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって現像剤が跳ね上げられてから該現像剤がスクリュー軸51の軸線方向へと進む。更に、第一の搬送スクリュー25と一緒に現像剤が回転する。図14〜図16は、このような現像剤の移動の様子を時間の経過とともに表現したものである。
The speed at which the developer advances in the x direction indicated by the horizontal axis in FIG. After the developer is splashed up by the downstream end portion U of the
図14に示すように、スクリュー羽根51aの省略部の境界線Lc部において現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uから力を受けた瞬間では以下の通りである。現像剤のいる位置は該境界線Lcからの現像剤のスクリュー軸51の軸線方向の距離x=0で、前記数2式からt(x)=0となる。そのときの現像剤と、第一の搬送スクリュー25の回転角度は図14に示した通り、0°であり、リブ部材41の位相角度α(x)は図14に示す通りである。
As shown in FIG. 14, at the moment when the developer receives a force from the downstream end portion U of the
図15では、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤は、前記数2式から時間t(x1)において該境界線Lcからの現像剤のスクリュー軸51の軸線方向の距離xはx1の位置にある。そのとき(距離x1の位置)における現像剤と、第一の搬送スクリュー25と、リブ部材41の角度は、それぞれ図15に示すようになる。
In FIG. 15, the developer bounced up by the downstream end portion U of the
更に、時間が経過して、前記数2式から時間t(x2)において該境界線Lcからの現像剤のスクリュー軸51の軸線方向の距離xはx2の位置になる。そのとき(距離x2の位置)における現像剤と、第一の搬送スクリュー25と、リブ部材41の角度は、それぞれ図16に示すようになる。
Further, as time elapses, the distance x in the axial direction of the
図13〜図16から分かる通り、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げて巻き上げられた現像剤がリブ部材41によって更に跳ね上げられないようにする。そのためにはスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤がリブ部材41がある領域を通過する間に該リブ部材41によって追い付かれなければ良い。
As can be seen from FIGS. 13 to 16, the
即ち、図12に示すリブ部材41の上流端部41hと下流端部41iの境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離L1,L2を用いて図13に示すL1≦x≦L2の全てのxにおいて、以下の数5式で示す関係となれば良い。
That is, all of L1 ≦ x ≦ L2 shown in FIG. 13 using distances L1 and L2 in the axial direction of the
[数5]
θd−θr=(ωd/ωr−1)×360×(x/p)−α(x)≠0
[Equation 5]
θd−θr = (ωd / ωr−1) × 360 × (x / p) −α (x) ≠ 0
具体的には、図13に示す直線a,bは、図13の横軸で示すx軸上のL1≦x≦L2の全てのxにおいて、直線θrとは交差しないことから前記数5式に示す条件を満たしている。しかし、図13に示す直線cは、図13の横軸で示すx軸上のL1≦x≦L2の全てのxにおいて、直線θrと交差することから前記数5式に示す条件を満たしていない。 Specifically, the straight lines a and b shown in FIG. 13 do not intersect with the straight line θr in all x of L1 ≦ x ≦ L2 on the x axis shown by the horizontal axis in FIG. The conditions shown are met. However, since the straight line c shown in FIG. 13 intersects the straight line θr at all x of L1 ≦ x ≦ L2 on the x axis shown by the horizontal axis in FIG. .
従って、図13に示す直線cで示される場合は、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdは、以下の通りである。スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤がリブ部材41がある領域を通過する。その間に該リブ部材41によって追い付かれてスクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げて巻き上げられた現像剤がリブ部材41によって更に跳ね上げられて排出口40から溢れ出る可能性が高くなる。
Accordingly, in the case indicated by the straight line c shown in FIG. 13, the angle θd at which the developer sprung up by the downstream end portion U of the
また、リブ部材41は、実際には、図14〜図16に模式的に示したような長細い断面形状ではなく、図17に示すように、所定の厚みを有する。現像剤は、図17に示すリブ部材41の回転方向上流側の搬送面41gから力を受ける。このためリブ部材41の搬送面41gのみを考慮すれば良い。現像剤は、リブ部材41の搬送面41gと衝突して力を受けるが、リブ部材41の根元に近い点に現像剤が衝突してもスクリュー軸51の回転中心oからの距離が近いため現像剤が排出口40から漏れ出る程の力を受けない。
Further, the
本発明者の検討によると、リブ部材41の先端側であればあるほど現像剤が衝突して受ける力により跳ね上げられるたときの速度が大きい。概ね、図17に示すリブ部材41の回転軸となるスクリュー軸51の外周面51c(回転軸外周面)を基準として以下を考慮する。
According to the study by the present inventor, the higher the tip side of the
図17に示すように、スクリュー軸51の回転中心oから該リブ部材41の最も高い点となる半円部41c,41dの外周面41jの頂点の高さhから該スクリュー軸51の外径半径Rを引いた距離B(=h−R)を考慮する。そして、該距離B(=h−R)の約8/10(約8割)以上の高さ位置にあるリブ部材41の搬送面41gのみを考慮すれば良い。
As shown in FIG. 17, the outer diameter radius of the
スクリュー軸51の外周面51cを基準としてリブ部材41の最も高い点となる半円部41c,41dの外周面41jの頂点の高さhから該スクリュー軸51の外径半径Rを引いた距離B(=h−R)を考慮する。そして、該距離B(=h−R)の約8/10(約8割)よりも低い高さ位置にあるリブ部材41の搬送面41gに現像剤が衝突する。その場合のエネルギーは小さく、加えて、衝突した現像剤の外周には多くの現像剤が取り囲んでいる。このため現像剤が排出口40から漏れ出る程のエネルギーを受けることはなく、現像剤の排出口40からの排出が抑止される。
The distance B obtained by subtracting the outer radius R of the
現像剤がリブ部材41に衝突した後、排出口40から漏れ出ない。そのためには、図17に示すリブ部材41の回転方向上流側の搬送面41g上でスクリュー軸51の外周面51cを基準として以下とする。該リブ部材41の最も高い点となる半円部41c,41dの外周面41jの頂点の高さhから該スクリュー軸51の外径半径Rを引いた距離B(=h−R)を考慮する。そして、該距離B(=h−R)の約8/10(約8割)の高さh1の点Qよりもリブ部材41の半円部41c,41d側の搬送面41gに現像剤が衝突することを防ぐ必要がある。
After the developer collides with the
つまり、少なくとも第一領域に形成されたリブ部材41における距離xの点の断面において、第二の直線Kが該リブ部材41の現像剤の搬送面41g上(搬送面上)で所定の高さ位置にある図17に示す点Qを通る。更に、第一の搬送スクリュー25のスクリュー軸51の回転中心oとを通る。この第二の直線Kがスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤に対して追いつかなければ良い。
That is, at least in the cross section at the point of the distance x in the
このため第一の搬送スクリュー25の回転方向を正としたときに第二領域から第一領域へと入る境界部となる境界線Lcでの第一の搬送スクリュー25のスクリュー羽根51aの断面において以下の通りである。該スクリュー羽根51aの外周点U1と、スクリュー軸51の回転中心oとを通る第一の直線Nと、前記第二の直線Kとがなす角度をリブ部材41が設置されている位相角度α(x)とする。
For this reason, in the cross section of the
尚、前述したように、現像容器22内の現像剤量が増えて現像剤面が上昇する。そして、図17に示すリブ部材41の回転方向上流側の搬送面41g上でリブ部材41の頂点の高さhから該スクリュー軸51の外径半径Rを引いた距離B(=h−R)を考慮する。そして、該距離B(=h−R)の約8/10(約8割)の高さh1の点Qよりもリブ部材41の半円部41c,41d側の搬送面41gに現像剤が衝突する。その場合でも現像剤面が十分に高く、リブ部材41の搬送面41gに衝突した現像剤の周りに現像剤が潤沢にある。その場合はスクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げられた現像剤がリブ部材41によって更に跳ね上げられて排出口40から溢れ出る可能性は少ない。
As described above, the developer amount in the
また、現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより与えられる回転速度ωdは、前述した数1式に示す通りである。図示しない公知の高速度カメラを用いることによって実際にスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより現像剤が与えられる回転速度ωdを求めることができる。
Further, the rotational speed ωd to which the developer is given by the downstream end portion U of the
<羽根部の下流側終端部により現像剤が与えられる回転速度の測定>
先ず、現像容器22を図1に示す画像形成装置36と同様に駆動できる図示しない治具に固定し、排出口40からリブ部材41と、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uが見えるように排出口40に対して略垂直の位置に図示しない高速度カメラを設置する。もし、排出口40から全体が見えないときは必要に応じて排出口40の回りを適宜切削して除去する。本実施形態では、排出口40の回りをコの字型に10mm切削して除去した。
<Measurement of rotational speed at which developer is applied by downstream end of blade>
First, the developing
次に、現像容器22内に所望の現像剤量を入れて図1に示す画像形成装置36と同様の設定で駆動する。その後、現像剤の塊が良く認識できる程度のフレームレート(動画において単位時間当たりに、いくつのフレーム(映像)が処理されるかという値)で撮影する。
Next, a desired amount of developer is put in the developing
本実施形態では、高速度カメラとして、1024×1024の解像度を用いて2000fps(frames per second)で1秒間撮影した。また、フレームレートを大きくすると映像が暗くなるので必要に応じて光源を利用する。本実施形態では株式会社トキナー製のキセノンランプ光源を使用した。 In this embodiment, as a high-speed camera, an image was taken for 1 second at 2000 fps (frames per second) using a resolution of 1024 × 1024. Also, if the frame rate is increased, the image becomes darker, so a light source is used as necessary. In this embodiment, a xenon lamp light source manufactured by Tokina Co., Ltd. was used.
次に、撮影した映像の各フレームに対して現像剤が画像上で回転方向に何ピクセル移動しているかを求める。1フレーム毎に比較する必要はなく、現像剤を追従できれば100フレーム毎に比較を行なっても良い。これによりスクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げられた瞬間の現像剤の移動量について求める。現像剤の追従については、目視で行っても良いし、画像を濃度変換した濃淡によって追従しても良い。
Next, it is determined how many pixels the developer moves in the rotation direction on the image for each frame of the photographed video. It is not necessary to compare every frame, and the comparison may be performed every 100 frames as long as the developer can be followed. In this way, the developer movement amount at the moment when the
次に、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uをはじめとする第一の搬送スクリュー25の回転方向の移動量も求める。そして、第一の搬送スクリュー25の移動量と、前述した高速度カメラで撮影した映像の各フレームに対して現像剤が画像上で回転方向に何ピクセル移動しているかを求めた現像剤の移動量との比率γを求める。このとき、高速度カメラで撮影した現像剤と、第一の搬送スクリュー25とは同時に撮影されていることが望ましい。
Next, the amount of movement in the rotational direction of the first conveying
γは、第二領域から第一領域へと入る境界部となる境界線Lcにおいて以下の通りである。第一の搬送スクリュー25のスクリュー羽根51aによって搬送された現像剤の該スクリュー羽根51aの回転方向の移動速度を、該スクリュー羽根51aにおける外周面51dの該スクリュー羽根51aの回転方向の移動速度で割った値である。
γ is as follows at the boundary line Lc which is a boundary part entering the first region from the second region. The moving speed of the developer conveyed by the
尚、現像剤と、第一の搬送スクリュー25との回転方向の移動量を求めるときは、高速度カメラのレンズと、スクリュー軸51の回転中心oとを結ぶ直線を略横切る点における移動量を求める。高速度カメラのレンズと、スクリュー軸51の回転中心oとを結ぶ直線を略横切る点から明らかに外れる点においては、現像剤と、第一の搬送スクリュー25との回転方向の移動量とを正しく求めることができない場合がある。
When determining the amount of movement of the developer and the first conveying
スクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げられる現像剤の回転方向の移動量に分布があり、ばらついているときは、その平均値をスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにおける現像剤の回転方向の移動量とする。
When the amount of movement in the rotational direction of the developer splashed up at the downstream end portion U of the
本実施形態では、高速度カメラとして、フォトロン社製のFASTCAM SA4を用いて撮影した。高速度カメラで撮影した映像の各フレームに対して現像剤が画像上で回転方向に何ピクセル移動しているかを求めた現像剤の回転方向の移動量を、第一の搬送スクリュー25の回転方向の移動量で除した比率γは約0.57であった。この比率γと、現像剤が排出口40に対向する第一領域のスクリュー羽根が省略されている部分のスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにより与えられる回転速度ωdと、第一の搬送スクリューの回転速度ωrとを用いれば、以下の数6式の関係で表わされる。
In the present embodiment, the FASTCAM SA4 manufactured by Photolon was used as a high-speed camera. The amount of movement of the developer in the rotation direction obtained by calculating how many pixels the developer has moved in the rotation direction on the image with respect to each frame of the image taken by the high-speed camera is determined by the rotation direction of the first conveying
[数6]
γ=ωd/ωr
[Equation 6]
γ = ωd / ωr
これにより、上記数5式と数6式とを用いて以下の数7式で表わされる。 Thus, the following equation (7) is expressed using the above equations (5) and (6).
[数7]
θd−θr=(ωd/ωr−1)×360×(x/p)−α(x)=(γ−1)×360×(x/p)−α(x)
[Equation 7]
θd−θr = (ωd / ωr−1) × 360 × (x / p) −α (x) = (γ−1) × 360 × (x / p) −α (x)
本実施形態では、図11に示すリブ部材41の上流端部41hと下流端部41iの境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離L1,L2は、距離L1が4mmで、距離L2が12mmである。リブ部材41の二つの長軸部41a,41bが設置されている位相角度αa(x),αb(x)は、図18に示すように、境界線Lcを基準としたときのスクリュー軸51の軸線方向の距離xによらない。
In the present embodiment, the distances L1 and L2 in the axial direction of the
常に、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uに対してαa(x)=+9.86°と、αb(x)=−170.14°の位相角度をもって二つの長軸部41a,41bが設置されている。図18に示す断面図におけるリブ部材41の中心線と、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uの中心線とは第一の直線N上で重なる。
The two
これにより、第一の搬送スクリュー25の回転角度をθsとする。スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度をθdとする。スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって現像剤が跳ね上げられてからリブ部材41が回転する。そして、現像剤が境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xに相当する位置に到達したときのリブ部材41の二つの長軸部41a,41bのそれぞれの到達角度をθra,θrbとする。すると、θra,θrbは、それぞれ図19に示す通りである。そして、以下の数8式に示される範囲の全てのxに対して、以下の数9式に示す関係を満たしている。
Thereby, the rotation angle of the first conveying
[数8]
L1=4≦x≦L2=12
[Equation 8]
L1 = 4 ≦ x ≦ L2 = 12
[数9]
θd−θra=(γ−1)×360×(x/p)−αa(x)=0.43×360×(x/40)−9.86≠0
且つ
θd−θrb=(γ−1)×360×(x/p)−αb(x)=0.43×360×(x/40)+17.014≠0
[Equation 9]
θd−θra = (γ−1) × 360 × (x / p) −αa (x) = 0.43 × 360 × (x / 40) −9.86 ≠ 0
And θd−θrb = (γ−1) × 360 × (x / p) −αb (x) = 0.43 × 360 × (x / 40) + 17.014 ≠ 0
リブ部材41の長軸部41a,41bは、図19に示すように、現像剤が境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xに相当する位置に到達する。そのときのリブ部材41の二つの長軸部41a,41bのそれぞれの到達角度θra,θrbを示す直線が以下の通りである。前記数8式に示す範囲内において、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdの直線と交差しない。
As shown in FIG. 19, the
これによりスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤がリブ部材41の長軸部41a,41bがある領域を通過する間に該リブ部材41の長軸部41a,41bによって追い付かれることがない。従って、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げて巻き上げられた現像剤がリブ部材41の長軸部41a,41bによって更に跳ね上げられることがない。これにより排出口40から現像剤が漏れ出ることもない。
As a result, the developer splashed up by the downstream end portion U of the
一方、図20は比較例を示す。図20に示す比較例では、リブ部材41の上流端部41hと下流端部41iの境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離L1,L2は、距離L1が4mmで、距離L2が12mmである。
On the other hand, FIG. 20 shows a comparative example. In the comparative example shown in FIG. 20, the distances L1 and L2 in the axial direction of the
リブ部材41の二つの長軸部41a,41bが設置されている位相角度αa(x),αb(x)は以下の通りである。スクリュー羽根51aの下流側終端部Uに対して位相角度αa(x)=+140.86°、位相角度αb(x)=−30.14°の位相をもって二つの長軸部41a,41bが設置されている。
The phase angles αa (x) and αb (x) at which the two
このときの第一の搬送スクリュー25の回転角度θs、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度をθdとする。スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって現像剤が跳ね上げられてからリブ部材41が回転する。そして、現像剤が境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xに相当する位置に到達したときのリブ部材41の二つの長軸部41a,41bのそれぞれの到達角度をθra,θrbとする。到達角度θra,θrbは、それぞれ図21に示す通りである。そして、前記数8式に示される範囲の全てのxに対して、以下の数10式に示す関係を満たしている。
At this time, the rotation angle θs of the first conveying
[数10]
θd−θra=(γ−1)×360×(x/p)−αa(x)=0.43×360×(x/40)−149.86≠0
且つ
θd−θrb=(γ−1)×360×(x/p)−αb(x)=0.43×360×(x/40)+30.14≠0
[Equation 10]
θd−θra = (γ−1) × 360 × (x / p) −αa (x) = 0.43 × 360 × (x / 40) −149.86 ≠ 0
And θd−θrb = (γ−1) × 360 × (x / p) −αb (x) = 0.43 × 360 × (x / 40) + 30.14 ≠ 0
リブ部材41の長軸部41aは、図21に示すように、現像剤が境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xに相当する位置に到達する。そのときのリブ部材41の一方の長軸部41aの到達角度θraを示す直線が、前記数8式に示す範囲内において、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdを示す直線と交差しない。
As shown in FIG. 21, the
これによりスクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤がリブ部材41の長軸部41aがある領域を通過する間に該リブ部材41の長軸部41aによって追い付かれることはない。これによりスクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げて巻き上げられた現像剤がリブ部材41の長軸部41aによって更に跳ね上げられることはない。これにより排出口40から現像剤が漏れ出ることもない。
Thus, the developer splashed by the downstream end portion U of the
しかし、リブ部材41の他方の長軸部41bは、図21に示すように、現像剤が境界線Lcからのスクリュー軸51の軸線方向の距離xに相当する位置に到達する。そのときのリブ部材41の他方の長軸部41bの到達角度θrbを示す直線が、前記数8式に示す範囲内において、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤が回転する角度θdを示す直線と交差する。
However, as shown in FIG. 21, the other
これによりスクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げられた現像剤がリブ部材41の長軸部41bがある領域を通過する間に該リブ部材41の長軸部41bによって追い付かれる。これによりスクリュー羽根51aの下流側終端部Uで跳ね上げて巻き上げられた現像剤がリブ部材41の長軸部41bによって更に跳ね上げられる。これにより現像剤が排出口40の外に溢れ出てしまう可能性が高い。
As a result, the developer splashed at the downstream end portion U of the
<排出口から漏れ出る現像剤量の測定>
図22(a)は、図18に示す本実施形態の排出口40から漏れ出る現像剤量を測定したものである。図22(b)は、図20に示す比較例の排出口40から漏れ出る現像剤量を測定したものである。排出口40から漏れ出る現像剤量は、以下のようにして測定できる。
<Measurement of amount of developer leaking from outlet>
FIG. 22A shows the amount of developer leaking from the
先ず、現像スリーブ28と、第一、第二の搬送スクリュー25,26とを所定の周速度で回転駆動させた状態で、現像スリーブ28の表面上に現像剤が均一にコーティングするまで現像容器22内に現像剤を入れる。次に、現像容器22内の現像剤の循環が定常状態になるまで現像スリーブ28及び第一、第二の搬送スクリュー25,26を所定の周速度で回転駆動させる。通常は、1分〜2分間程度回転駆動させる。
First, with the developing
次に、現像スリーブ28の表面上に現像剤のコーティングが均一になったところから、少しずつ現像剤を図3に示す補給口30から現像容器22内に入れていき、そのときの排出口40から排出される現像剤の単位時間当たりの排出量を測定する。
Next, after the developer coating has become uniform on the surface of the developing
本実施形態では、図3に示す補給口30から現像容器22内に10gずつ現像剤を入れていき、排出口40から排出される現像剤の排出量を30秒間測定する。これにより排出口40から排出される現像剤の単位時間当たりの排出量を測定した。
In this embodiment, 10 g of developer is put into the developing
図22(a)に示す本実施形態と、図22(b)に示す比較例とでは、共に現像剤量の増加に従い現像剤排出量も増加している。しかし、図22(b)に示す比較例では、現像剤排出量が本格的に増加する前に現像剤排出量がピークを迎える点eが存在する。これは、現像剤量が少ないときに現像剤がスクリュー羽根51aの下流側終端部Uにおいて跳ね上げられて、その後、リブ部材41によって衝突して排出口40から溢れ出ていしまっているからである。
In the present embodiment shown in FIG. 22A and the comparative example shown in FIG. 22B, the developer discharge amount increases as the developer amount increases. However, in the comparative example shown in FIG. 22B, there is a point e where the developer discharge amount reaches a peak before the developer discharge amount increases in earnest. This is because when the amount of developer is small, the developer is splashed up at the downstream end portion U of the
一方、図22(a)に示す本実施形態の場合は、スクリュー羽根51aの下流側終端部Uによって跳ね上げられた現像剤を逃げるような位相角度α(x)でリブ部材41が設置されている。このため図22(b)に示す比較例のような現像剤排出量がピークを迎える点eは存在しない。
On the other hand, in the case of this embodiment shown in FIG. 22A, the
これにより図22(a)に示す本実施形態の場合は、真に余剰となった現像剤のみを排出口40から排出する。これにより長期に亘って現像スリーブ28の表面に現像剤を安定的にコーティングし、画像の濃度ムラ等の画像弊害を抑制することが可能となる。
As a result, in the case of the present embodiment shown in FIG. 22A, only the truly surplus developer is discharged from the
本実施形態では、スクリュー軸51に小径スクリューや現像剤加振のための部材等の突起部が設置されている。その場合においても、現像剤の跳ね上げ排出を抑制し、真に余剰となった現像剤のみを排出する。これにより長期に亘って現像スリーブ28の表面に現像剤を安定的にコーティングし、画像の濃度ムラ等の画像弊害を抑制する。
In the present embodiment, the
K …第二の直線
L1,L2 …リブ部材の上流端部と下流端部の境界線からのスクリュー軸の軸線方向の距離
Lc …境界線
N …第一の直線
o …スクリュー軸の回転中心
p…スクリュー羽根の螺旋ピッチ
x…境界線を基準としたときのスクリュー軸の軸線方向の距離
40 …排出口
41 …リブ部材(突起部)
41g …搬送面
41h …上流端部
41i …下流端部
51,52 …スクリュー軸(回転軸)
51a,52a …スクリュー羽根(羽根部)
51b …搬送面
51d …スクリュー羽根の外周面
K ... second straight line L1, L2 ... distance Lc in the axial direction of the screw shaft from the boundary line between the upstream end portion and the downstream end portion of the rib member ... boundary line N ... first straight line o ... rotation center p of the screw shaft ... Spiral pitch x of screw blades ... Distance in the axial direction of the screw shaft with reference to the boundary line
40… discharge port
41 ... Rib member (protrusion)
41g ... Conveying surface
41h… Upstream end
41i ... downstream end
51, 52 ... Screw shaft (rotary shaft)
51a, 52a ... Screw blade (blade part)
51b ... Conveying surface
51d ... outer peripheral surface of screw blade
Claims (4)
前記現像剤担持体に供給される現像剤が撹拌を受けつつ循環する循環路と、
前記循環路に少なくとも磁性粒子を補給する補給手段と、
前記循環路上に設けられ、循環する現像剤の一部がオーバーフローして排出される排出口と、
前記排出口と対向する循環路に回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸の周りに形成された突起部と羽根部とを備えた搬送部材と、
を有し、
前記搬送部材は、前記回転軸の軸線方向に関して、少なくとも前記排出口との対向部を含む第一領域と、前記第一領域に隣接する第二領域と、
を有し、
前記第一領域に形成された前記突起部は、前記第二領域に形成された前記羽根部よりも外径が小さく、
前記第一領域に形成された前記突起部は、
前記第一領域の前記循環路の最上流側の端点を基準とした前記回転軸の軸線方向の距離をxとし、
前記第一領域の前記循環路の最上流側の端点と、前記第一領域に形成された前記突起部の現像剤の循環方向の上流側の端点との間の前記回転軸の軸線方向の距離をL1、
前記第一領域の前記循環路の最上流側の端点と、前記第一領域に形成された前記突起部の現像剤の循環方向の下流側の端点との間の前記回転軸の軸線方向の距離をL2、
前記第二領域から前記第一領域へと入る境界部において、前記搬送部材によって搬送された現像剤の前記搬送部材の回転方向の移動速度を、前記搬送部材における外周面の前記搬送部材の回転方向の移動速度で割った値をγ、
前記搬送部材の螺旋ピッチをp、
前記搬送部材の回転方向を正としたときに、前記第二領域から前記第一領域へと入る境界部の前記搬送部材の前記羽根部の断面において前記羽根部の外周点と、前記搬送部材の回転軸の回転中心とを通る第一の直線と、前記第一領域に形成された前記突起部における距離xの点の断面において前記突起部の現像剤の搬送面上で所定の高さ位置にある点と、前記回転軸の回転中心とを通る第二の直線とがなす角度をα(x)、
とすると、
L1≦x≦L2の全てのxにおいて、
(γ−1)×360×(x/p)−α(x)≠0
を満たすことを特徴とする現像装置。 A developer carrier on which a developer having toner and magnetic particles is carried;
A circulation path through which the developer supplied to the developer carrier circulates while being stirred;
Replenishment means for replenishing at least magnetic particles to the circulation path;
A discharge port provided on the circulation path, through which a part of the circulating developer overflows and is discharged;
A rotation shaft rotatably provided in a circulation path facing the discharge port, a conveyance member including a protrusion and a blade portion formed around the rotation shaft,
Have
The transport member, with respect to the axial direction of the rotating shaft, a first region including at least a portion facing the discharge port, a second region adjacent to the first region,
Have
The protrusion formed in the first region has a smaller outer diameter than the blade portion formed in the second region,
The protrusion formed in the first region is
The distance in the axial direction of the rotating shaft with respect to the end point on the most upstream side of the circulation path of the first region is x,
A distance in the axial direction of the rotating shaft between an end point on the most upstream side of the circulation path in the first region and an upstream end point in the developer circulation direction of the protrusion formed in the first region. To L1,
A distance in the axial direction of the rotating shaft between an end point on the most upstream side of the circulation path in the first region and an end point on the downstream side in the developer circulation direction of the protrusion formed in the first region. To L2,
The moving speed in the rotation direction of the transport member of the developer transported by the transport member at the boundary portion entering the first region from the second region is determined by the rotation direction of the transport member on the outer peripheral surface of the transport member. The value divided by the moving speed of γ,
The helical pitch of the conveying member is p,
When the rotation direction of the transport member is positive, the outer peripheral point of the blade portion in the cross section of the blade portion of the transport member at the boundary portion entering the first region from the second region, and the transport member A first straight line passing through the rotation center of the rotation shaft and a cross section at a distance x in the protrusion formed in the first region at a predetermined height position on the developer conveyance surface of the protrusion. An angle formed by a certain point and the second straight line passing through the rotation center of the rotation axis is α (x),
Then,
In all x of L1 ≦ x ≦ L2,
(Γ−1) × 360 × (x / p) −α (x) ≠ 0
A developing device characterized by satisfying the above.
静電潜像を担持する像担持体と、
を有し、
前記現像装置により前記像担持体に担持された静電潜像に現像剤を供給して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 The developing device according to any one of claims 1 to 3,
An image carrier for carrying an electrostatic latent image;
Have
An image forming apparatus comprising: supplying a developer to an electrostatic latent image carried on the image carrier by the developing device to form an image.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014107192A JP6261445B2 (en) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Developing device and image forming apparatus |
US14/714,532 US9442425B2 (en) | 2014-05-23 | 2015-05-18 | Developing apparatus and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014107192A JP6261445B2 (en) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Developing device and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015222366A JP2015222366A (en) | 2015-12-10 |
JP6261445B2 true JP6261445B2 (en) | 2018-01-17 |
Family
ID=54555984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014107192A Active JP6261445B2 (en) | 2014-05-23 | 2014-05-23 | Developing device and image forming apparatus |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9442425B2 (en) |
JP (1) | JP6261445B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6366363B2 (en) | 2014-05-23 | 2018-08-01 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
JP6928888B2 (en) * | 2016-11-24 | 2021-09-01 | 株式会社リコー | Develop equipment, process cartridges, and image forming equipment |
JP6864825B2 (en) * | 2017-03-03 | 2021-04-28 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | Develop equipment and image forming equipment |
JP2020013020A (en) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | エイチピー プリンティング コリア カンパニー リミテッドHP Printing Korea Co., Ltd. | Image forming system |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59100471A (en) | 1982-12-01 | 1984-06-09 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device for electrophotographic copying machine |
JP2000112238A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device |
JP2007041103A (en) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Canon Inc | Image forming apparatus |
JP2010164853A (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Canon Inc | Developing device and image forming apparatus |
JP6012214B2 (en) | 2011-04-20 | 2016-10-25 | キヤノン株式会社 | Development device |
JP6049296B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-12-21 | キヤノン株式会社 | Development device |
JP2013231799A (en) | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Canon Inc | Developing device |
JP6300637B2 (en) * | 2014-05-23 | 2018-03-28 | キヤノン株式会社 | Development device |
-
2014
- 2014-05-23 JP JP2014107192A patent/JP6261445B2/en active Active
-
2015
- 2015-05-18 US US14/714,532 patent/US9442425B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015222366A (en) | 2015-12-10 |
US20150338777A1 (en) | 2015-11-26 |
US9442425B2 (en) | 2016-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3919683B2 (en) | Development device | |
JP4819547B2 (en) | Development device | |
JP6012214B2 (en) | Development device | |
US20180284656A1 (en) | Developing device | |
JP6261445B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
US9250570B2 (en) | Developing device having an overflow discharging portion | |
JP2012208423A (en) | Developing device | |
JP6366363B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6794131B2 (en) | Developer | |
US9897940B2 (en) | Developing device and conveying screw for developing an electrostatic latent image on an image bearing member | |
US9983510B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having developer carrying and stirring control | |
JP2003167480A (en) | Developing device and image forming apparatus equipped therewith | |
US10372068B2 (en) | Development device | |
JP2010048859A (en) | Image forming apparatus | |
JP2004151326A (en) | Developer conveyance member | |
JP6755699B2 (en) | Developer | |
JP5709454B2 (en) | Development device | |
US20170235252A1 (en) | Developing apparatus | |
US11016417B2 (en) | Developing apparatus | |
JP5709455B2 (en) | Development device | |
JP2021028696A (en) | Development device | |
WO2016017115A1 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2018159810A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2018132654A (en) | Development apparatus | |
JP2008299273A (en) | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170515 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171212 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6261445 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |